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總磷超標工程改造解決方案[上]——XX汽車有限公司涂裝廢水處理工程改造 一． 工程概況XX汽車有限公司涂裝廢水處理工程，已經(jīng)于2004年建成并投入正常運行接近兩年。在這期間，排放水質各項指標中除了總磷指標為10mg/l稍有超標外，其余各項水質均已優(yōu)于排放標準。隨著新的排放標準的實施和環(huán)太湖流域對于水體富營養(yǎng)化問題日益嚴重，當?shù)丨h(huán)保部門要求其排入城市下水道的總磷指標為4mg/l。因此，該工程尚需對廢水處理工程進行技術改造，對總磷作專項處理，使之達到排放標準。二． 現(xiàn)有廢水處理工藝技術分析現(xiàn)有廢水處理采用了“氣浮——好氧曝氣——沉淀——砂、炭過濾” 的骨干工藝，技術路線可行且比較完善，所以才會使處理出水除了總磷以外的其余各項水質均已優(yōu)于排放標準而得以達標排放。但是，對現(xiàn)有工藝流程作具體分析后發(fā)現(xiàn)尚存在一些不足之處，最主要的一點就是忽略了磷的處理難度，沒有對磷作為重點處理對象，在工藝中采取必要和確切有效的處理過程、措施以及工程保障設施，由此便導致了處理出水總磷超標的結果。仔細分析現(xiàn)有工藝對于磷的單項處理，發(fā)現(xiàn)存在如下幾個不足之處：其一，氣浮分離前面的PH值調節(jié)過程有所欠妥。涂裝廢水的PH值通常都是偏酸性，而除磷過程則需要偏堿性，但是現(xiàn)有工藝流程卻將加酸反應設置在PH調節(jié)的前端；而在氣浮出水進入曝氣池的中間卻沒有采取PH值的調節(jié)措施，而曝氣生化過程的PH值必須是中性水質，這就限制了前級PH調節(jié)過程必須保證將廢水調節(jié)成中性水質，這樣一來極譜溶解氧，就限制了絮凝劑對磷的捕集作用，使得前級高濃度磷的去除大打折扣，只能依賴后級來去除。其二，對于低濃度的磷，生物處理是十分有效的手段。但是在緊接著的后級生物處理系統(tǒng)中，偏偏采用了僅僅是單純的好氧曝氣系統(tǒng)，而單純的好氧曝氣生化過程是除不了磷的。那么，整個除磷的壓力也就自然地指望最后的終端處理設施——活性炭吸附來保證了。其三，對于低濃度的磷，活性炭吸附處理是可以作為最終保障措施來將其大部分吸附掉。但是在活性炭的吸附一是受到吸附容量的限制，二是活性炭在長期運行過程中必須保證其表面清潔，不受任何污染，才能確保活性炭的微孔具備吸附能力和保持其活性。可是，現(xiàn)有工藝中除了在活性炭吸附的前級設置了一臺石英砂過濾器以外，再也沒有其他輔助措施可以確保活性炭免受污染長期保持其活性。其實，這臺石英砂過濾器自身都在嚴重污染中，為什么呢？我們知道，石英砂過濾器和活性炭吸附過濾器在清水處理中是一對很好的搭檔，這是因為，清水中沒有有機物呀！而現(xiàn)在這樣一對好搭檔所要處理的對象卻是污水——含有相當濃度的有機物的污水，這些有機物在通過石英砂和活性炭的過程中勢必會在這些顆粒物料的表面結成厚厚的生物膜，這些生物膜又跟截留的懸浮物——污泥一起形成黏泥，一旦結成黏泥反沖洗根本洗不干凈，從而使活性炭喪失吸附能力、石英砂過濾效率下降；有機物濃度低的話，也許兩個月之內還行，有機物濃度高的話，不到一個月就失效，這樣一對好搭檔就只能成為擺設啦。三． 解決方案 通過前面對于現(xiàn)有工藝流程的仔細分析，我們找出了三個癥結，原因找到了，事情也就好辦了，我們只要對癥下藥，把這幾個問題解決了，就可以確保把總磷指標降下來，保證使處理出水全面達標排放。1、 調整加酸反應過程在工藝流程中的位置將現(xiàn)有工藝流程中加酸反應裝置調整到氣浮出水之后，生物處理系統(tǒng)之前，改變廢水絮凝反應的PH值的條件，讓絮凝反應過程在偏堿性水質中完成，把加酸反應作為廢水進入生物處理系統(tǒng)之前的PH值的回調措施，確保大部分磷去除在廢水進入生物處理系統(tǒng)之前。2、 改單純的好氧曝氣過程為生物除磷系統(tǒng)將現(xiàn)有工藝流程中的單一曝氣池改建為“A/O”生物除磷系統(tǒng)，即“厭氧——好氧”生物處理過程。且須將現(xiàn)有曝氣池作大幅度的改建，改建成為“厭氧——高負荷曝氣——沉淀——低負荷延時曝氣”等四格池體、分為兩個生物處理階段四個生物處理過程，保證以最高效率去除殘留的磷；使后面的斜管沉淀池出水中的總磷指標就能達到排放要求。3、 改建工藝流程末端設施作為工藝流程末端的保障措施，以便無論在任何非常情況下都能保證處理出水的各項指標滿足排放標準的要求，必須加強石英砂過濾器和活性炭吸附裝置對于磷的有效去除作用。因此，就要增加抑制砂過濾和活性炭中生物膜形成的工藝裝置，更新石英砂和活性炭濾料；并且還應增加石英砂過濾器和活性炭吸附裝置的備用系統(tǒng)，這是因為：①石英砂過濾器和活性炭吸附裝置在反沖洗過程中不可中斷廢水處理；②石英砂過濾器和活性炭吸附裝置需要定期進行設備維護和更換濾料，在此期間也不可中斷廢水處理。所以石英砂過濾器和活性炭吸附裝置需要作一備一用的工藝配置。四． 技術改造說明 技術改造后的工藝流程如下圖總磷：[工藝流程圖略]1、 改造技術說明1.磷的存在與去除 1.1磷的存在形式 涂裝廢水所存在的含磷物質基本上都是不同形式的磷酸鹽。根據(jù)物理特性可將污水中磷酸鹽類物質分成溶解性和非溶解性；根據(jù)化學特性，則可分為正磷酸鹽、聚合磷酸鹽和有機磷酸鹽。 磷元素在生物化學過程中起著重要的主導作用。所有的微生物都含有相當數(shù)量的磷，活性污泥微生物也不例外，磷是微生物細胞的重要組分。 在常規(guī)二級生物處理系統(tǒng)中，污水中微生物降解過程伴隨著微生物菌體的合成，磷作為微生物正常生長所需要的元素也成為生物污泥的組分。由于進入剩余污泥的總磷是逐漸增大，因而也使出水的磷濃度明顯降低。 1.2污水除磷方式 所有污水除磷方法都包含兩個必要的過程，首先將溶解性含磷物質轉化成不溶性的懸浮性狀態(tài)，然后通過懸浮固體的去除將磷從污水中除去。在這些含磷固體的物理去除中為了避免磷又回流到污水處理的其它工段內，必須控制磷的再次溶解和釋放，而采用投加化學藥劑去除磷大多數(shù)情況下都與生物處理相結合，純化學處理的情況很少。 生物處理是通過生物作用，尤其是微生物的作用完成有機物的分解和生物體的合成，將有機污染物轉為成無害的氣體產(chǎn)物(CO2)、液體產(chǎn)物(H2O)以及富含有機物的固體產(chǎn)物(生物污泥)，多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀固液分離，從凈化后的水中除去。 近年來，在工藝選擇上采用了污泥濃縮脫水一體化，剩余活性污泥內含有大量的磷而濾液中含磷較少，將剩余活性污泥在吸收聚磷狀態(tài)下進行脫水。污泥厭氧消化池不排上清液，通過污泥消化工藝的限磷措施，減少了廠內污水、廢水的含磷負荷。但同時也提高了污泥中磷的含量，作為農(nóng)肥含磷的提高增加了肥效，但就像污泥中重金屬含量一樣，由于其長期的富集，勢必造成磷含量超過國家農(nóng)肥標準，這將直接影響到污泥作為農(nóng)肥的利用。因此對污泥的再利用和采用較好的處置方法，也值得我們再進一步去探討。 城市污水處理廠的上游水排放應對磷加以控制，污水廠的進水不能無限地接納磷，污水廠不論是采用生物處理或是化學處理方法去除磷，其污水中磷的總量應控制在6mg/l，甚至在5mg/l以下為佳，所以當?shù)丨h(huán)保部門要求本工程對外排放的總磷必須低于等于4mg/l是有科學依據(jù)的。 由此可見，城市污水處理工藝僅僅是通過生物降解轉化作用和固液分離，在使污水得到凈化的同時將磷酸鹽富集到污泥中。 大量的試驗數(shù)據(jù)說明，在污水中可溶性和不溶性存在的磷酸鹽通過固液分離得以從污水中沉淀并被排放去除。而仍有一大部分可溶性磷酸鹽和極少部分的不溶性磷酸鹽存在于污水中，但是有一點可以肯定地說，對于磷酸鹽的最終去除只能依靠固液分離通過污泥排放來實現(xiàn)。先分析總磷超標的原因。然后再對癥下藥，如果很著急處理可以先用除磷劑應急。總磷超標的原因主要有：(1)溫度溫度對除磷效果的影響不如對生物脫氮過程的影響那么明顯，在一定溫度范圍內，溫度變化不是十分大時，生物除磷都能成功運行。(2)pH值在pH在6.5—8.0時，聚磷微生物的含磷量和吸磷率保持穩(wěn)定，當pH值低于6.5時，吸磷率急劇下降。(3)溶解氧厭氧除磷要保持較低的溶解氧值以更利于厭氧菌的發(fā)酵產(chǎn)酸，進而使聚磷菌更好的釋磷，另外，較少的溶解氧更有利予減少易降解有機質的消耗。(4)厭氧池硝態(tài)氮每毫克硝酸鹽氮可消耗易生物降解的COD2.86mg，致使厭氧釋磷受到抑制，一般控制在1.5mg/l以下。總磷處理解決方案：（有機磷）特種磷處理設備SPI-IE是針對總磷超標廢水研發(fā)的新型化學除磷設備，專門解決各類工業(yè)含磷廢水，如有機磷廢水、次亞磷廢水、含膦農(nóng)藥廢水、含磷阻燃劑廢水等，主要針對解決有機磷廢水等水量大、難處理的問題，可廣泛應用于化學鍍、農(nóng)藥、化工等行業(yè)。
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